东北黑土不同粒级有机质化学特征及其对长期有机培肥的响应

作者：陈阳; 高健; 朱平; 高洪军; 娄翼来; 王义东^*

来源：天津师范大学学报（自然科学版）, 2022, 42(01): 59-65.

DOI：10.19638/j.issn1671-1114.20220110

• 东北黑土
• 粒级
• 有机质化学特征
• 有机培肥
• 土壤有机质

为探究长期有机培肥条件下黑土中不同粒级土壤的有机质含量及化学特征的变化情况,以公主岭黑土长期施肥试验地的黑土为研究对象,分别采集不同施肥处理下的土壤.采用粒级分组法得到土壤有机质粗颗粒组分(>250μm)、细颗粒组分(53～250μm)、矿质结合组分(<53μm),利用元素分析仪测定碳、氮含量,并应用热裂解-气相色谱/质谱技术(Py-GC/MS)分析其化学组成.结果表明:(1)有机肥施用使土壤中细颗粒组分质量占比增加了19.7%,相应地使矿质结合组分质量占比降低了4.1%;秸秆还田对不同粒级土壤组分质量占比无显著影响.(2)有机肥施用使全土有机碳(SOC)含量增加了65%,并且体现在各粒级组分确中. 2种施肥方式使全土中总氮(TN)含量均增加90%以上,其中矿质结合组分的总氮含量增加最多.秸秆还田使全土中C/N降低了38%,且C/N随着粒级的减小而降低;有机肥施用也降低了各粒级组分的C/N.(3)颗粒态组分主要富集脂肪族化合物、芳香族化合物、木质素、酚类化合物和多糖;矿质结合组分主要富集含氮化合物(>75%).有机肥施用使全土中木质素的含量提高了174%;秸秆还田和有机肥施用分别使酚类化合物含量增加了129%和58%.(4)颗粒态组分中植物来源化合物占比较高(20%～45%);而矿质结合组分中微生物来源化合物占比最高(55%～72%),2种有机培肥方式仅对细颗粒组分的来源产生显著影响.综上,土壤粒级组分调控着SOC含量、TN含量、C/N和SOM化合物组成特征,而有机培肥对这些指标的影响相对较小.

• 单位
  吉林省农业科学院; 天津师范大学; 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所